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技術 工程設計業務を支援する方法および装置

出願人 株式会社インクス
発明者 佐藤声喜桑原道代大森智人西田公祐猪俣孝
出願日 2004年7月22日 (15年2ヶ月経過) 出願番号 2004-214114
公開日 2006年2月9日 (13年7ヶ月経過) 公開番号 2006-039617
状態 拒絶査定
技術分野 総合的工場管理 CAD
主要キーワード マトリックス群 ワイヤ加工 目視検査用 製造対象物 絞り込みステップ フィーチャ情報 非熟練者 仮データ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年2月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

初心者でも簡易金型用工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを提供する。

解決手段

(A)複数の工程表を格納した標準マスターデータベース検索し、工程中で用いられる構成部品を順次表示し、(B)表示された各構成部品の各加工工程において判断が必要とされる、判断項目の入力を誘引し、(C)誘引に従って入力された、各構成部品の各加工工程毎の一つの判断項目と、各構成部品及び各加工工程とを対応付けてデータベースに記憶し、(D)標準マスター・データベースに含まれる全ての工程中で用いられる構成部品に対して(B)の判断項目の入力が完了するまで、(A)乃至(C)の一連のステップを反復し、(E)各構成部品毎の、各加工工程および各判断項目を関連付けた関連付けマトリックス群構築するための方法。

概要

背景

従来、例えば金型等の工程設計業務は、前工程(設計等)より出力された製品情報金型情報等を元に、金型等の製造に関する、知識・経験が多い熟練者が、個人スキルを元に行っている。また、下記のような特許文献1に見られるように、過去の工程設計データを流用する方法・システムが多い。

特許文献1は、人手による加工工程設計及び工数見積りを不要とし、人手による作業があっても工程全体の加工工程設計及び工数見積りを自動に行うことを解決課題とし、その解決のために、3次元設計CAD装置3に保存されている部品の3次元CADデータから部品加工CAPP1によって部品構成情報及びフィーチャ情報を抽出し、この部品加工CAPP1において、これら部品構成情報及びフィーチャ情報にアセンブリ情報面仕上げ情報、寸法公差情報及び材料情報からなる属性データを付加し、その情報に基づきフィーチャ列を一定のルールに基づいて使用する工具列などに展開し、部品に対する加工工程設計及び工数見積りを行なうものである。
この文献記載の技術のポイントは、3DのCADデータから情報を読み込み、仮の加工工程設計と工数見積を行うことと、過去データの流用を行い、過去データが無ければ仮データ編集修正する点にある。

特許文献2は、担当者の経験・知識による結果のバラツキが少なく、短時間に工程設計が可能であり、設定条件の修正や再構築が容易にでき、かつ設定条件の理解が容易であり、熟練者(エキスパート)のノウハウ伝承が容易である、工程順序を設定する方法と装置を提供することを目的として、図面上及び製造上の要求1を表形式で表示する要求メニュー表と、工程順序を表形式で表示する工順リスト表とを表示し工程設計上の知識を入力する知識入力ステップと、工程設計ステップとを備える。工順リスト表は、対象物に必要なすべての工程が必要な工程順序で配列され、各工程はそれぞれ、工程コード番号、必須設定欄、従属設定欄、条件設定欄、条件削除欄を有する。工程設計ステップにおいて、要求メニュー表の所望の要求を選択することにより、工順リスト表のうち要求を満たす工程のみを選択し必要な工程順序で表示する、という技術を開示する。
この文献記載の技術のポイントは、知識入力ステップと、工程設計ステップを持ち、知識入力ステップで、要求リスト表と工程順リスト表のマスターデータを作成し、工程設計ステップで、要求リストから選択し、対応した工程が必要な順序で表示される点にある。

特開2003-280715号公報
特開平7-285048号公報

概要

初心者でも簡易金型用工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを提供する。 (A)複数の工程表を格納した標準マスターデータベース検索し、工程中で用いられる構成部品を順次表示し、(B)表示された各構成部品の各加工工程において判断が必要とされる、判断項目の入力を誘引し、(C)誘引に従って入力された、各構成部品の各加工工程毎の一つの判断項目と、各構成部品及び各加工工程とを対応付けてデータベースに記憶し、(D)標準マスター・データベースに含まれる全ての工程中で用いられる構成部品に対して(B)の判断項目の入力が完了するまで、(A)乃至(C)の一連のステップを反復し、(E)各構成部品毎の、各加工工程および各判断項目を関連付けた関連付けマトリックス群構築するための方法。

目的

また、要求事項の数が膨大になってくると、要求事項がただ並列に並んでいるだけでは、そのマスター管理の負担も大きくなってくる。
ここで、登録されている標準工程表や工程リストを新しく更新することを「マスター管理」と呼ぶ。「マスターメンテ」「マスターメンテナンス」「マスターデータのメンテナンス」も同じ意味の用語である。
工程表や工程リストは一度入力して終わりではなく、技術革新や製造方法の変更等、様々な変化に対応するために定期的に更新されていく必要がある。そのような活動を行っていかないと、現場はどんどん変化しているのにシステムは古いまま、という状態になりシステムがゆくゆくは廃れてしまうためである。
工程表や工程リストに限らず、例えば担当者が退職したのでユーザーIDはマスターから削除する、なども「マスター管理」で行うことである。
通常「マスター管理」はシステム管理者など権限が決められた一部の人が行う。マスターに登録されている情報が多ければ多いほど、「マスター管理」の工数は膨大になる。
また、マスター同士の項目に関連性が無い場合(この工程を修正する場合は、こちらの工程も同時に修正する必要がある、など)、管理者が変更の要否を1つ1つ判断する必要もあるため、さらに工数がかかったり、修正に誤りが生じるなどの問題が発生する。
「マスター管理」の「負担」とはこのようなマスターを更新するための手間や工数の多さを指す。
したがって、「判断項目」同士を関連付けることによって、ある「判断項目」の値の選択結果により、それと関連のある他の「判断項目」の値を自動的に決定し、自動的に決まった「判断項目」に対してはオペレーターは選択する必要がないような方法およびシステムが求められる。
よって本発明は、このような要求を満たし、初心者でも簡易に金型用の工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

(A)種々の製造対象物金型の過去の設計工程設計データから作成された、複数の工程表を格納した、標準マスターデータベース検索して、当該複数の工程表に含まれる全ての工程中で用いられる構成部品を順次表示する段階と、(B)前記表示された各構成部品の各加工工程において判断が必要とされる、判断項目の入力を誘引する段階と、(C)前記誘引に従って入力された、各構成部品の各加工工程毎の少なくとも一つの判断項目と、各構成部品及び各加工工程とを対応付けてデータベースに記憶する段階と、(D)前記標準マスター・データベースに含まれる全ての工程中で用いられる構成部品に対して(B)の判断項目の入力が完了するまで、前記(A)乃至(C)の一連のステップを反復する段階と、を含み、(E)その結果として、各構成部品毎の、各加工工程および各判断項目を関連付けた、関連付けマトリックス群構築するための方法。

請求項2

請求項1に記載の方法のステップ(E)において得られた関連付けマトリックス群を構成する各マトリックスが、当該マトリックスの一つの要素である、構成部品に関する判断項目を1つの方向に並ぶように配置するとともに、当該判断項目についての判断が必要とされる加工工程が前記1つの方向に直交する方向に並ぶように配置して、2次元マトリックスを構成するものである、請求項1に記載の方法。

請求項3

過去に製造された製品の金型の設計及び製造データに基づいて作成された少なくとも1つの標準工程表を備え、コンピュータを用いて設計済みの製品の金型を製造するための最適化された製造工程表の作成を支援する製造工程表作成支援方法において、特定の製品の金型を製造するために1つの前記標準製造工程表の選択を促す段階と、設計済の前記特定の製品の金型の設計データに基づいて、前記選択された標準工程表における製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する段階と、前記選択されなかった工程を削除した標準工程表を前記特定の製品の金型の製造工程表とし決定する段階とを備えた、ことを特徴とする製造工程表作成支援方法であって、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する段階が、設計情報データベースから、所望の製品の金型の製造に必要な構成部品を全て読み出す段階と、前記読み出された所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の各構成部品に必要な判断項目を、判断項目用データベース(9011)から読み出す段階と、請求項1または2に記載の方法によって構築された関連付けマトリックス群に基づいて、前記読み出される、各構成部品に必要な各判断項目に関連する加工工程を決定する段階と、前記選択された1つの標準製造工程表に含まれる各工程中から、前記決定された加工工程以外の工程を削除する段階、を含む方法。

請求項4

請求項3に記載の方法によって得られた前記特定の製品の金型の製造工程表中の各工程で判断が必要となる判断項目を自動設定する方法であって、設計情報データベースから読み出された前記所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の、加工の各工程で必要とされる判断項目を、請求項1または2に記載の方法によって得られた前記関連付けマトリックスから検索し、各構成部品と各工程および各判断項目とを関連付けて請求項3に記載の方法で削除されなかった各工程で使用する判断項目として採用する方法。

請求項5

過去に製造された製品の金型の設計及び製造データに基づいて作成された少なくとも1つの標準工程表を備え、コンピュータを用いて設計済みの製品の金型を製造するための最適化された製造工程表の作成を支援する製造工程表作成支援システムにおいて、特定の製品の金型を製造するために1つの前記標準製造工程表の選択を促す手段と、設計済の前記特定の製品の金型の設計データに基づいて、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する手段と、前記選択されなかった工程を削除した標準工程表を前記特定の製品の金型の製造工程表とし決定する手段とを備えた、ことを特徴とする製造工程表作成支援システムであって、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する手段が、設計情報データベースから、所望の製品の金型の製造に必要な構成部品を全て読み出す手段と、前記読み出された所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の各構成部品に必要な判断項目を、判断項目用データベース(9011)から読み出す手段と、請求項1または2に記載の方法によって構築された関連付けマトリックス群に基づいて、前記読み出される、各構成部品に必要な各判断項目に関連する加工工程を決定する手段と、前記選択された1つの標準製造工程表に含まれる各工程中から、前記決定された加工工程以外の工程を削除する手段、を含むシステム

請求項6

請求項5に記載のシステムによって得られた前記特定の製品の金型の製造工程表中の各工程で判断が必要となる判断項目を自動設定するシステムであって、請求項5に記載の各手段に加えて更に、設計情報データベースから読み出された前記所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の、加工の各工程で必要とされる判断項目を、請求項1または2に記載の方法によって得られた前記関連付けマトリックスから検索し、各構成部品と各工程および各判断項目とを関連付けて請求項5に記載のシステムで削除されなかった各工程で使用する判断項目として採用する判断項目自動設定手段を有するシステム。

技術分野

0001

本出願の実施の形態は、工程設計業務を支援する方法および装置に関する。

背景技術

0002

従来、例えば金型等の工程設計業務は、前工程(設計等)より出力された製品情報金型情報等を元に、金型等の製造に関する、知識・経験が多い熟練者が、個人スキルを元に行っている。また、下記のような特許文献1に見られるように、過去の工程設計データを流用する方法・システムが多い。

0003

特許文献1は、人手による加工工程設計及び工数見積りを不要とし、人手による作業があっても工程全体の加工工程設計及び工数見積りを自動に行うことを解決課題とし、その解決のために、3次元設計CAD装置3に保存されている部品の3次元CADデータから部品加工CAPP1によって部品構成情報及びフィーチャ情報を抽出し、この部品加工CAPP1において、これら部品構成情報及びフィーチャ情報にアセンブリ情報面仕上げ情報、寸法公差情報及び材料情報からなる属性データを付加し、その情報に基づきフィーチャ列を一定のルールに基づいて使用する工具列などに展開し、部品に対する加工工程設計及び工数見積りを行なうものである。
この文献記載の技術のポイントは、3DのCADデータから情報を読み込み、仮の加工工程設計と工数見積を行うことと、過去データの流用を行い、過去データが無ければ仮データ編集修正する点にある。

0004

特許文献2は、担当者の経験・知識による結果のバラツキが少なく、短時間に工程設計が可能であり、設定条件の修正や再構築が容易にでき、かつ設定条件の理解が容易であり、熟練者(エキスパート)のノウハウ伝承が容易である、工程順序を設定する方法と装置を提供することを目的として、図面上及び製造上の要求1を表形式で表示する要求メニュー表と、工程順序を表形式で表示する工順リスト表とを表示し工程設計上の知識を入力する知識入力ステップと、工程設計ステップとを備える。工順リスト表は、対象物に必要なすべての工程が必要な工程順序で配列され、各工程はそれぞれ、工程コード番号、必須設定欄、従属設定欄、条件設定欄、条件削除欄を有する。工程設計ステップにおいて、要求メニュー表の所望の要求を選択することにより、工順リスト表のうち要求を満たす工程のみを選択し必要な工程順序で表示する、という技術を開示する。
この文献記載の技術のポイントは、知識入力ステップと、工程設計ステップを持ち、知識入力ステップで、要求リスト表と工程順リスト表のマスターデータを作成し、工程設計ステップで、要求リストから選択し、対応した工程が必要な順序で表示される点にある。

0005

特開2003-280715号公報
特開平7-285048号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上記特許文献1の技術によれば、過去のCADデータ自体を用いて、一定の工程設計業務の自動化が図れるが、これから工程設計される工程と類似する過去の工程が存在しない場合は、仮のデータを用いる必要があり、また、類似する過去の工程が存在しても、当該過去の工程、新たな工程を追加する必要があった。
このため、非熟練者には扱いが必ずしも容易とはいえなかった(新たな工程の追加には熟練が必要である)。
したがって、新たな工程の追加無しに、過去の工程を参考に熟練者が作成したマスター工程表をもとに、所望の製品用金型用に必要でない工程を削除し、更に、削除されなかった各工程で設定が必要な判断項目の入力を簡易に行うことができる方法およびシステムが必要とされる。

0007

また、上記特許文献2の技術によれば、工順リスト表上の従属設定欄を用いて、その欄に入っている工程が設定されると、その行の工程も選択されるように、工程同士の関連付けがされているが、「図面上、製造上の要求事項」に関して、ある一つの要求事項に対して要求を選択した時に、別の要求事項の要求が自動的に決まるような、要求事項同士の関連付けはされていない。
例えば、「要求メニュー表」に1万行「要求事項」が登録されていた場合、工程設計ステップにてオペレーターは、毎回1万行の要求事項に対して選択を行わなければならなくなる。
また、選択の順番に関しても、熟練者は頭の中で関連のある要求事項がわかるため、効率の良い順番で要求の選択を行うことが可能だが、初心者では1万行の要求事項のどこから選択して良いかわからず、一番上から1つずつ選択を行っていくしかない。

0008

また、要求事項の数が膨大になってくると、要求事項がただ並列に並んでいるだけでは、そのマスター管理の負担も大きくなってくる。
ここで、登録されている標準工程表や工程リストを新しく更新することを「マスター管理」と呼ぶ。「マスターメンテ」「マスターメンテナンス」「マスターデータのメンテナンス」も同じ意味の用語である。
工程表や工程リストは一度入力して終わりではなく、技術革新や製造方法の変更等、様々な変化に対応するために定期的に更新されていく必要がある。そのような活動を行っていかないと、現場はどんどん変化しているのにシステムは古いまま、という状態になりシステムがゆくゆくは廃れてしまうためである。
工程表や工程リストに限らず、例えば担当者が退職したのでユーザーIDはマスターから削除する、なども「マスター管理」で行うことである。
通常「マスター管理」はシステム管理者など権限が決められた一部の人が行う。マスターに登録されている情報が多ければ多いほど、「マスター管理」の工数は膨大になる。
また、マスター同士の項目に関連性が無い場合(この工程を修正する場合は、こちらの工程も同時に修正する必要がある、など)、管理者が変更の要否を1つ1つ判断する必要もあるため、さらに工数がかかったり、修正に誤りが生じるなどの問題が発生する。
「マスター管理」の「負担」とはこのようなマスターを更新するための手間や工数の多さを指す。
したがって、「判断項目」同士を関連付けることによって、ある「判断項目」の値の選択結果により、それと関連のある他の「判断項目」の値を自動的に決定し、自動的に決まった「判断項目」に対してはオペレーターは選択する必要がないような方法およびシステムが求められる。
よって本発明は、このような要求を満たし、初心者でも簡易に金型用の工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明の上記目的は、(A)種々の製造対象物の金型の過去の設計工程設計データから作成された、複数の工程表を格納した、標準マスター・データベース検索して、当該複数の工程表に含まれる全ての工程中で用いられる構成部品を順次表示する段階と、(B)前記表示された各構成部品の各加工工程において判断が必要とされる、判断項目の入力を誘引する段階と、(C)前記誘引に従って入力された、各構成部品の各加工工程毎の少なくとも一つの判断項目と、各構成部品及び各加工工程とを対応付けてデータベースに記憶する段階と、(D)前記標準マスター・データベースに含まれる全ての工程中で用いられる構成部品に対して(B)の判断項目の入力が完了するまで、前記(A)乃至(C)の一連のステップを反復する段階と、を含み、(E)その結果として、各構成部品毎の、各加工工程および各判断項目を関連付けた、関連付けマトリックス群構築するための方法(発明1)によって達成される。
このようにすることによって、熟練者がマスター・データベース作成時に、構成部品/各加工工程/判断項目の対応関係の全パターン漏れなく洗い出すことができる。
また、マスター・データベースの新規登録、メンテナンスが容易となる。
更に、熟練者がマスターデータの作り方を検討する必要が無くなる。

0010

また、好ましい態様としては、発明1に記載の方法のステップ(E)において得られた関連付けマトリックス群を構成する各マトリックスが、当該マトリックスの一つの要素である、構成部品に関する判断項目を1つの方向に並ぶように配置するとともに、当該判断項目についての判断が必要とされる加工工程が前記1つの方向に直交する方向に並ぶように配置して、2次元マトリックスを構成するものである、発明1に記載の方法(発明2)を含む。
このようにすることによって、熟練者がマスターデータの新規作成もしくはメンテナンス時に、構成部品/各加工工程/判断項目の対応関係を容易に把握し、編集することができる。
更に、マスターデータの新規登録、メンテナンスが容易となる。

0011

また、別の好ましい態様には、過去に製造された製品の金型の設計及び製造データに基づいて作成された少なくとも1つの標準工程表を備え、コンピュータを用いて設計済みの製品の金型を製造するための最適化された製造工程表の作成を支援する製造工程表作成支援方法において、特定の製品の金型を製造するために1つの前記標準製造工程表の選択を促す段階と、設計済の前記特定の製品の金型の設計データに基づいて、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する段階と、前記選択されなかった工程を削除した標準工程表を前記特定の製品の金型の製造工程表とし決定する段階とを備えた、ことを特徴とする製造工程表作成支援方法であって、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する段階が、
設計情報データベースから、所望の製品の金型の製造に必要な構成部品を全て読み出す段階と、前記読み出された所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の各構成部品に必要な判断項目を設計情報データベースから読み出す段階と、発明1または2に記載の方法によって構築された関連付けマトリックス群に基づいて、前記読み出される、各構成部品に必要な各判断項目に関連する加工工程を決定する段階と、前記選択された1つの標準製造工程表に含まれる各工程中から、前記決定された加工工程以外の工程を削除する段階、を含む方法(発明3)が含まれる。
このようにすることによって、工程設計業務を、熟練者でなくても行うことができ、業務にかかる工数のばらつきを抑えることができる。
また、製造工程表の品質が、人に依存せず一定となる。

0012

更に別の態様としては、発明3に記載の方法によって得られた前記特定の製品の金型の製造工程表中の各工程で判断が必要となる判断項目を自動設定する方法であって、設計情報データベースから読み出された前記所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の、加工の各工程で必要とされる判断項目を、発明1または2に記載の方法によって得られた前記関連付けマトリックスから検索し、各構成部品と各工程および各判断項目とを関連付けて発明3に記載の方法で削除されなかった各工程で使用する判断項目として採用する方法(発明4)が含まれる。
このようにすることによって、工程設計業務の工数を短縮することができる。

0013

また、過去に製造された製品の金型の設計及び製造データに基づいて作成された少なくとも1つの標準工程表を備え、コンピュータを用いて設計済みの製品の金型を製造するための最適化された製造工程表の作成を支援する製造工程表作成支援システムにおいて、特定の製品の金型を製造するために1つの前記標準製造工程表の選択を促す手段と、設計済の前記特定の製品の金型の設計データに基づいて、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する手段と、前記選択されなかった工程を削除した標準工程表を前記特定の製品の金型の製造工程表とし決定する手段とを備えた、ことを特徴とする製造工程表作成支援システムであって、前記選択された標準工程表における前記特定の製品の金型の製造のために必要な工程のみが特定されかつ選択されるように誘導する手段が、設計情報データベースから、所望の製品の金型の製造に必要な構成部品を全て読み出す手段と、
前記読み出された所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の各構成部品に必要な判断項目を設計情報データベースから読み出す手段と、発明1または2に記載の方法によって構築された関連付けマトリックス群に基づいて、前記読み出される、各構成部品に必要な各判断項目に関連する加工工程を決定する手段と、前記選択された1つの標準製造工程表に含まれる各工程中から、前記決定された加工工程以外の工程を削除する手段、を含むシステム(発明5)も有用である。
このようにすることによって、工程設計業務を、熟練者でなくても行うことができ、業務にかかる工数のばらつきを抑えることができる。
また、製造工程表の品質が、人に依存せず一定となる。

0014

更に別の態様としては、発明5に記載のシステムによって得られた前記特定の製品の金型の製造工程表中の各工程で判断が必要となる判断項目を自動設定するシステムであって、発明5に記載の各手段に加えて更に、設計情報データベースから読み出された前記所望の製品の金型の製造に必要な全ての構成部品の、加工の各工程で必要とされる判断項目を、発明1または2に記載の方法によって得られた前記関連付けマトリックスから検索し、各構成部品と各工程および各判断項目とを関連付けて発明5に記載のシステムで削除されなかった各工程で使用する判断項目として採用する判断項目自動設定手段を有するシステム(発明6)が含まれる。
このようにすることによって、工程設計業務の工数を短縮することができる。
なお、本出願中で用いる用語の定義を、表1に示す。

0015

表1 用語の定義

発明の効果

0016

本発明によって、初心者でも簡易に金型用の工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを提供することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
<<金型の工程設計業務の概要>>
<マスター工程表>
図3がマスター工程表の例である。このマスター工程表は携帯電話の金型についての例であるが、他の製品用金型についても類似のマスター工程表が存在し、これら、全ての製品用金型用のマスター工程表の集合を、標準工程表、と呼ぶ。
本発明の最終目的は、所望の製品用の金型の製造に必要な、加工工程を決定するために、この標準工程表から、当該所望の製品用の金型の製造に適したマスター工程表を選択し、選択されたマスター工程表中の工程の中から、当該所望の製品用の金型用には不用な工程を削除して、当該所望の製品用の金型の製造に必要な工程のみからなる、製造工程表(図4に例示)を作成することである。
図1が携帯電話を例とした場合の、マスター工程表を簡略化したものである。
入れ子キャビコアプレート等が、金型の構成部品である。例の列を横に見ていくと、コアという部品は、穴加工ワイヤ→加工→組立(共加工)→形状荒加工→形状仕上加工放電加工(→組立→成形)という順番に加工工程が並んでいく(この順番で加工されていき、部品として完成するということ。組立以降は、他の構成部品も組付き1金型として、成形を行う)。

0018

判断マトリックス
上記図1の例で使用した部品「コア」の、判断マトリックス(201)を図2に示す。
横軸には、上のマスター工程表と同様に、コアの加工工程が並んでいる(組立、成形)は省略)。縦軸には、コアの加工工程の決定に関わる情報項目(判断項目と呼ぶ)が並んでいる。
例えば、"ゲート構造"という項目の"サブマリン"という値を選択すると、コアという部品には、放電加工が必要だということをこのマトリクスでは示している。
コア以外の金型構成部品(キャビ(203)、入れ子(205)、等)それぞれにもこのような判断マトリクスがある。
上で示したようなデータがあらかじめ、システムのデーターベースに登録されている。登録されている情報を項目で挙げると、「マスター工程表」、「全判断項目と値」、「各判断項目で値を選択した結果どの加工工程に〇がつくかという対応情報」、の主に、3種類である。
この3つの関係を概説したのが、図33である。
この図では、「マスター工程表」(3301)、「全判断項目と値」(3303)、「各判断項目で値を選択した結果どの加工工程に〇がつくかという対応情報」(3305)との関係が示されている。
この3つの関係を簡単に説明する。まず、「判断マトリクス」では金型の構成部品のうち「コア」に関する「各判断項目とその加工工程の対応情報」(005)が表示されているとする。このとき、対応情報(005)上の横軸に並ぶ「加工工程」とマスター工程表(001)の構成部品のうち「コア」の横一列に並ぶ「加工工程」は、一致している。
まず、「判断マトリクス」では金型の構成部品のうち「コア」に関する「各判断項目とその加工工程の対応情報」(005)が表示されているとする。この時、対応情報(005)上の横軸に並ぶ「加工工程」とマスター工程表(001)の構成部品のうち「コア」の横一列に並ぶ「加工工程」は一致している。
例えば、「判断項目と値」(003)において、一番上の行にある「Eピン」という判断項目に対し、「あり」という値を選択すると、対応情報(005)では「穴あけ加工」の列に「○」が付いている。これは「コア」には「穴あけ加工」が必要であるということを意味している。同様にして、(003)において値を選択すると(005)より今回、「コア」必要な加工工程が特定されることになる。
マスター工程表(001)に並ぶ「コア」の加工工程のうち今回必要であると特定されなかった工程を削除すると、今回の「コア」に関する加工工程の顔ぶれとその順番が表示される。同様にして「コア」以外の構成部品に関しても同じ作業を行うと、マスター工程表(001)より今回の金型の構成部品名と各構成部品を加工する工程の顔ぶれと順番が記された「製造工程表」が作成されることになる。
本発明の実施例の技術においては、上記のような「判断マトリックス」が予め用意されている。

0019

この「判断マトリックス」は、 (A)種々の製造対象物の金型の過去の設計工程設計データから作成された、複数の工程表を格納した、標準マスター・データベースを検索して、複数の工程表に含まれる全ての工程中で用いられる構成部品を順次表示し、(B)表示された各構成部品の各加工工程において判断が必要とされる、判断項目の入力を誘引し、これに対して熟練者が当該判断項目を入力し、(C)誘引に従って入力された、各構成部品の各加工工程毎の少なくとも一つの判断項目と、各構成部品及び各加工工程とを対応付けてデータベースに記憶し、(D)標準マスター・データベースに含まれる全ての工程中で用いられる構成部品に対して(B)の判断項目の入力が完了するまで、前記(A)乃至(C)の一連のステップを反復し、(E)その結果として、各構成部品毎の、各加工工程および各判断項目を関連付けた、関連付けマトリックス群が構築される。
この「判断マトリックス」は、好ましくは、(E)において得られた関連付けマトリックス群を構成する各マトリックスが、マトリックスの一つの要素である、構成部品に関する判断項目を1つの方向に並ぶように配置するとともに、判断項目についての判断が必要とされる加工工程が前記1つの方向に直交する方向に並ぶように配置して、2次元マトリックスを構成するものである。(図2がこの一例を示す。)
図2に示されるように構成することによって、各構成部品(例えば「キャビ」)の加工において判断が必要とされる「判断項目」が何であって(縦軸)、各判断項目についての判断が必要とされる工程がどれか(横軸)、が一目瞭然であり、視覚的に、非常に把握し易いものとなっている。

0020

<業務の流れ>
(1)今回の製品が"携帯電話"であるという製品情報が入力されると、システム内で"携帯電話"のマスター工程表(図1)が選択される。
(2)今回の金型の構成部品名と各々の部品に関する情報が入力される。例えば、今回の構成部品がキャビ、コア、プレートだったとすると、キャビ、コア、プレートの判断マトリクスに載っている判断項目をシステムは読み込みにいく(入れ子という部品は今回使用しないので、入れ子に関する判断項目は読み込まれない)。
(3)判断項目の入力画面(図5)が表示され、作業者は値を選択する。
この前までの段階で、得た情報で既に項目の値が決まるものは省かれ、入力の必要があるものだけが表示される。

0021

例えば、コアという部品に関して、値を選択した結果は判断マトリクス上では図6のようになる。網掛けされている部分が今回選択された結果である。例えば、穴あけ加工の列を縦に見てみると、〇がついている欄で、網掛けされているところがあるので、今回はコアという部品には、穴あけ加工が必要だということになる。
また、ワイヤ加工は今回は必要ないということになる。
この結果をマスター工程表に反映させると、コアという部品に関して、加工工程は図7(a)のように決まる。同様に、その他の構造部品(キャビ・プレート)の分も反映させると、今回の工程表は全体で、図7(b)から(e)のように決まる。
さらに、見やすいように発生しない工程を削除すると、図8のような今回のオーダーに関する金型製造工程表になる。

0022

<<本発明の一実施の形態の詳細>>
フローチャート(図9)および画面遷移図図10から31)を用いて、本発明の一実施の形態を説明する。
図9は、本発明の一実施の形態の処理の流れを示すフローチャートである。
S901では、工程設計支援装置へのログインが為される。工程設計担当者はそれぞれ自分のユーザIDを持っているので、自分のIDでログインし、工程設計作業を開始する。このときのコンピュータ画面図10のようなものである。
次いで、S903で、オーダー選択が行われる。ログイン後、現在流れている製造オーダーの一覧が優先順位順に表示される。製造オーダーとは顧客から受注した金型のそれぞれに付けられた製造上の番号のことである。優先順位は納期が早い順番である。工程設計担当者は、図11画面の一番上の製造オーダーを選択する。
S905で、タスク取得が為される。タスクとは選択された製造オーダーに対して、工程設計担当者が行うべき作業のことであり、タスク取得とは工程設計担当者がシステム側から行うべき作業の指示を受け取ることである。そして、工程設計担当者がこれから行うべき作業の一覧が、図12のように表示される。工程設計担当者はこの作業の一覧にしたがって作業を進めていき、選択された製造オーダーの製造工程表を作成する。進めていく作業とは、標準工程選択(S913)/構成部品情報追加入力(S917)/判断項目値選択(S929)/工程表確認(S933)/工程表承認(S935)のことである。
タスク取得が為されると、外部DBとしての、製品情報/金型情報DB(9003)から、システム内の製品情報DB(9001)に必要な工程設計用情報が渡され、システム内において、S903で選択されたオーダー情報に対応する製品情報が読みこまれる(S907)。
そして、システム内部において、読み込まれた製品情報をもとに、標準工程表を特定できるか否かが判断され(S909)、YESであれば標準工程表マスター(9005)からの情報を用いて標準工程表が決定され(S911)、NOであれば、オペレータによる、標準工程表の選択を誘引し(S913)入力された選択情報、および、標準工程表マスター(9005)からの情報によって標準工程表が決定される(S911)。

0023

標準工程表選択(S913)では、図13および図14に示されるような画面表示が為され、選択された製造オーダーと同じ製品種類、(例えば、携帯電話では、「折畳みタイプのフロントケース上」,「折畳みタイプのリアケース上」,「フレーム」などの製品種類)についての標準工程表の一覧が表示される図13。工程設計担当者は、マスター工程表の一覧より製品種類が同じものを選択する図14。なお、この作業は、前工程から得られる製品情報に「製品種類情報」を持たせることによって自動化することもできる。
そして、構成部品情報読込(S914)において、金型情報(構成部品情報)DB(9007)からの情報を用いて、構成部品情報が読み込まれる。
次に、システム内部で、構成部品情報読込(S914)で読み込まれた構成部品情報について、必要な構成部品が揃っているか否かが判断される(S915)。この判断においてYES(揃っている)の場合には、システム内の構成部品情報確定ステップ(S919)に進み、NO(揃っていない)であれば、オペレータによる構成部品追加入力ステップ(S917)に進み。このステップ(S917)においては、図15および図16のような画面が表示される。まず、システムは前工程からくる金型情報のうち、構成部品情報(部品表など)を読み込んで、表示させる図15
表示された構成部品情報画面にて、足りない部分の情報を工程設計担当者は3DのCADデータ等を参照しながら、追加入力する図16

0024

構成部品名とその個数に関しては、完全に読み込めることとしている。足りない情報とは、それ以外の項目(穴数、表面積、3DのCADデータ上の形状特徴)のことを指す。(この作業は、予めシステムが読み込む構成部品情報に必要な内容を全て盛り込むことができれば、自動化することもできる)
この構成部品情報追加入力ステップ(S917)が為されると、構成部品情報確定ステップ(S919)へと進み、S917において追加入力された構成部品に関する追加情報は構成部品の追加情報DB(9009)へ登録される。
判断項目絞り込みステップ(S921)では、S911にて決定した標準工程表情報とS919にて確定した構成部品情報に基づいて判断項目DB(9011)から判断項目情報が出力される。この情報、および、製品情報/金型情報DB(9013)からの情報を受けて、判断項目絞込みステップ(S923)で、処理が行われる。ここでは、システムは今回の製造オーダーにて発生した金型構成部品の加工工程を決定するために必要な判断項目を絞り込む。絞り込んだ判断項目に対して、前工程からくる製品情報/金型情報の中から、それぞれの判断項目の値を自動で取得する。
判断項目値取得ステップ(S923)からの出力に基づいて、S925において、判断項目全てに対し、値の取得ができたか?の判断が為される。もしYESならばシステム内の判断項目決定ステップ(S927)に進み、NOであれば、オペレータによる判断項目値選択ステップ(S929)に進む。
判断項目値選択ステップ(S929)では、自動で値を取得できた判断項目に関しては、値が入った状態、自動で値を取得できなかった(残判断項目の)値の欄は空白の状態で、判断項目の一覧をシステムは表示し、工程設計担当者に値が決まっていない判断項目に対して値を設定するように促す図17
工程設計担当者は、残判断項目に対して値を決定し図18のような値が入った状態となる。

0025

この判断項目値選択ステップ(S929)に引き続き、システム内部では、判断項目値決定ステップ(S927)が実行され、その出力が、判断項目/確定値DB(9015)に与えられ、工程表計算ステップ(S930)に進む。
工程表計算ステップ(S930)では、システムは、標準工程表/作業内容見積工数マスター/判断項目値DBからの情報をもとに計算を行い、全構成部品の全加工工程パターンが載っている標準工程表の中から、今回の製造オーダーに対する製造工程表を作成する。そして、工程表表示ステップ(S931)に進む。
この工程表表示ステップ(S931)によって、表示された工程表は、工程表確認ステップ(S933)で用いられる。
工程表確認ステップ(S933)では、システムは、作成した製造工程を画面に表示する。表示された製造工程表に対して、工程設計担当者は確認作業を行う。(作成された製造工程表にて、今回発生しなかった構成部品、また、加工工程に関しては白抜きで表示することもできるが、これらを削除し、必要な構成部品とその加工工程のみを表示させることもできる)
本工程表確認ステップ(S933)における画面表示は、図19から22に示すようなものであり、図21は作成された製造工程表の表示(一部)であり、図22は作成された製造工程表の表示(全体)である。

0026

次に、図9のフローチャートには記載されていないが、工程表確認(詳細)ステップが存在する。このステップでは、プロパティ設定が為される。作成された製造工程表上の各工程表計算時にシステムが構成部品の情報を基に作成した作業内容・見積工数が登録される。これらの情報は、作成された製造工程表上での各々の工程のプロパティ設定画面を開くことで表示される(この画面上にて、オペレータ側で作業内容・見積工数に変更を加えることができる)。
この工程表確認(詳細)ステップにおける画面表示は、図23および図24に示すようなものであり、図23はCAVIの形状荒加工工程に登録された作業内容であり、図24は、CAVIの形状荒加工工程に登録された見積工数である。
次に、工程表承認ステップ(S935)に進む。ここでは、確認が終了した製造工程表を承認し、製造側へ工程表を出荷する(工程表の承認は工程設計担当者が行うこともできるが、部署の管理者などに承認の権限を限定することもできる)。
この工程表承認ステップ(S935)における画面表示は、図25に示すようなものである。
工程表承認ステップ(S935)に引き続き、システム内で工程表出荷ステップ(S937)が行われる。そして、工程表出荷ステップ(S937)で得られた情報は、まずシステム内部の工程表DB(9017)に格納され、その後、外部の工程表DB(9019)に格納される。
最後にログアウトが為される(S939)。

0027

次に、後工程情報登録のフローについて説明する。
まず、ログインが為される(S950)。ここでのログインは、必ずしも工程設計担当者に限らない。例えば、切削加工を行うためのNCパスを作成する担当者が加工工程への情報を作成し、登録するようなこともあり得る。このステップでの画面は、図26に示すようなものである。
次に、オーダー選択が為される(S952)。ここでは、情報を登録したいオーダーを選択し、工程設計担当者によって作成された製造工程表を表示させる。表示画面は、図27のようなものである。
このオーダー選択ステップ(S952)の後、オーダー選択ステップ(S952)からの情報、および、工程表DB(9050)からの情報に基づいて、システム内で工程表読み込みステップ(S954)が行われる。その結果、工程表表示ステップ(S956)にて、工程表の表示が行われる(図28)。この工程表表示ステップ(S956)からの情報が、出力され、製造用情報作成・登録ステップ(S958)に進む。

0028

ここでは、製造工程表上の各加工工程の担当者が、その工程の作業を行う際に、参照するための情報を登録する。
例えば、CAVIの形状荒加工工程に”目視検査画像”を登録したり、CAVIの放電加工工程に”放電加工指示書”を登録しておくことで、実際に製造の現場で、CAVIの形状荒加工工程を行う際に、目視検査画像を開いてみることができるようになる(この情報の作成は、工程設計担当者が行うとは限らず、例えば、加工用のNCパスを作成する担当者が、”目視検査画像”を作成し、製造工程表に対し、情報を登録したりする。)。
この製造用情報作成・登録ステップ(S958)における表示画面は、図29図30図31に示すようなものである。
図29は、COREの形状荒加工工程のプロパティ設定画面が開かれた様子を示し、図30は、予め作成しておいた情報伝達ファイルをCOREの形状荒加工工程に対し登録する画面であり、図31は、製造現場のCOREの形状荒加工の担当者が、例えばこの画面のような目視検査用比較画像を現場で参照することが可能となることを示す画面である。
製造用情報作成・登録ステップ(S958)に引き続き、システム内部では、製造用情報保存ステップ(S960)が行われる。このステップで出力された情報は、システム内の製造用情報DB(9052)に格納され、次いで、外部の製造用情報DB(9054)に格納される。
最後にログアウトが為される(S962)。

0029

本発明は、金型の工程設計業務を支援する方法および装置に関するものである。本発明では、具体的なハードウェアを用いて、初心者でも簡易に金型用の工程表の作成および各工程の判断項目の設定が容易に行われる方法およびシステムを実現するものであり、産業上の利用可能性を有する。

図面の簡単な説明

0030

携帯電話を例とした場合の、マスター工程表を簡略化したもの。
図1の例で使用した部品「コア」の、判断マトリックス。
マスター工程表の例。
所望の製品用の金型の製造に必要な工程のみからなる、製造工程表の例。
判断項目の入力画面。
コアという部品に関して値を選択した結果の判断マトリクス上での表示。
コアという部品の今回のオーダーに関する加工工程、および、今回のオーダーに関する各構成部品(全体)の加工工程。
今回のオーダーに関する金型製造工程表。
本発明の一実施の形態を説明するフローチャート。
本発明の一実施の形態を説明するフローチャート。
自分のIDでログインし工程設計作業を開始したときのコンピュータ画面。
製造オーダーの一覧。
工程設計担当者がこれから行うべき作業の一覧。
製造工程表選択(S913)での画面表示。
製造工程表選択(S913)での画面表示。
ステップ(S917)における画面表示。
ステップ(S917)における画面表示。
値が決まっていない判断項目に対して値を設定するように促す画面表示。
残判断項目に対して値を決定し、値が入った状態。
工程表確認ステップ(S933)における画面表示。
工程表確認ステップ(S933)における画面表示。
工程表確認ステップ(S933)における画面表示。
工程表確認ステップ(S933)における画面表示。
工程表確認(詳細)ステップにおける画面表示。
工程表確認(詳細)ステップにおける画面表示。
工程表承認ステップ(S935)における画面表示。
ログイン画面。
工程設計担当者によって製造工程表が作成された製造オーダーの一覧。
工程設計担当者によって作成された製造工程表の表示。
製造用情報作成・登録ステップ(S958)における表示画面。
製造用情報作成・登録ステップ(S958)における表示画面。
製造用情報作成・登録ステップ(S958)における表示画面。
組付き状態を示す図面(組付き前)。
組付き状態を示す図面(組付き後)。
「マスター工程表」、「全判断項目と値」、「各判断項目で値を選択した結果どの加工工程に〇がつくかという対応情報」、の3種類の関係を示す図面。

符号の説明

0031

201 「コア」の判断マトリックス
203キャビの判断マトリックス
205入れ子の判断マトリックス
3301マスター工程表
3303 全判断項目と値
3305各判断項目で値を選択した結果どの加工工程に〇がつくかという対応情報

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